Совместное моделирование течений и ветрового волнения в Керченском проливе
В.В. Фомин, В.А. Иванов
Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина
Аннотация
Представлена численная модель динамики Керченского пролива, позволяющая проводить согласованные расчеты полей течений и ветрового волнения. Модель включает гидродинамический блок течений и спектральный волновой модуль. Влияние волн на течения учитывается в гидродинамическом блоке через поверхностные и придонные касательные напряжения, а также через радиационные напряжения. Для учета обратного влияния течений на волны в волновом модуле используются поля течений и уровня моря из гидродинамического блока. Для характерных ветровых ситуаций изучены особенности структуры течений и ветрового волнения в проливе. Проведено сопоставление результатов совместного и раздельного моделирования. Показана значимость учета механизмов взаимодействия между волнами и течениями при моделировании динамических процессов в проливе.
Для цитирования
Фомин В.В., Иванов В.А. Совместное моделирование течений и ветрового волнения в Керченском проливе // Морской гидрофизический журнал. 2007. № 5. С. 3-20. EDN YOWRZB.
Fomin, V.V. and Ivanov, V.A., 2007. Coupled modeling of currents and wind waves in the Kerch Strait. Physical Oceanography, 17(5), pp. 253–268. doi:10.1007/s11110-007-0020-x
Список литературы
- Иванов В.А., Шапиро Н.Б. Моделирование течений в Керченском проливе // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. — Вып. 10. — С. 207–232.
- Фомин В.В., Иванов В.А. Численное моделирование ветрового волнения в районе острова Коса Тузла // Там же. — С. 233–242.
- Xie L., Wu K., Pietrafesa L., Zhang C. A numerical study of wave-current interaction through surface and bottom stress: wind-driven circulation in the South Atlantic Bight under uniform winds // J. Geophys. Res. — 2001. — C8. — P. 16841–16855.
- Moon I.J. Impact of a coupled ocean wave-tide-circulation system on coastal modeling // Ocean Modelling. — 2005. — 8. — P. 203–236.
- Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азовского моря // Научные труды УННИГМИ. — 2002. — Вып. 249. — С. 246–255.
- Фомин В.В. Численная модель ветровых течений в мелководном бассейне, учитывающая ветровое волнение // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005. — Вып. 11. — С. 353–368.
- Фомин В.В., Черкесов Л.В. Моделирование дрейфовых течений в мелководном бассейне с учетом изменения касательных напряжений, вызванных ветровыми волнами // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. — 2006. — 42, № 3. — С. 362–370.
- Booij N., Ris R., Holthuijsen L. A third-generation wave model for coastal regions. Model description and validation // J. Geophys. Res. — 1999. — 104 (C4). — P. 7649–7666.
- Фомин В.В., Иванов В.А. Объединенная численная модель течений, волнения и транспорта наносов озера Донузлав // Морской гидрофизический журнал. — 2006. — № 2. — С. 1–23.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 429 с.
- Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 319 с.
- Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. — 1982. — 20. — P. 851–875.
- Taylor P.K., Yelland M.J. The dependence of sea surface roughness on the height and steepness of the waves // J. Phys. Oceanogr. — 2001. — 31 (2). — P. 572–590.
- Grant W.D., Madsen O.S. Combined wave and current interaction with a rough bottom // J. Geophys. Res. — 1979. — 84. — P. 1797–1808.
- Large W.G., Pond S. Open ocean momentum fluxes in moderate to strong winds // J. Phys. Oceanogr. — 1981. — 11. — P. 324–336.
- Лавренов И.В. Математическое моделирование ветрового волнения в пространственно-неоднородном океане. — С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1998. — 499 с.